Tecnologie emergenti

Costruire il futuro dell’oncologia

In SHRO, l’innovazione è il fulcro della nostra missione. Per sconfiggere il cancro, dobbiamo continuamente superare i limiti del possibile, sviluppando e adottando tecnologie che ci consentano di vedere più in profondità, agire più rapidamente e trattare con maggiore precisione. Nell’ultimo decennio, un’ondata di strumenti trasformativi ha iniziato a rimodellare il panorama dell’oncologia. Queste tecnologie emergenti non sono teoriche, sono già all’opera nei nostri laboratori SHRO di Filadelfia, Siena, Torino e Campania.

Di seguito sono riportate alcune delle innovazioni più promettenti che stanno ridefinendo la ricerca e il trattamento del cancro oggi:

1. CRISPR e editing genetico

Le tecnologie di editing genetico come CRISPR-Cas9 stanno rivoluzionando la nostra capacità di manipolare i geni tumorali con una precisione senza precedenti. Presso SHRO, utilizziamo le piattaforme CRISPR per:

Disattivare specifici geni coinvolti nella crescita tumorale.

Studiare il ruolo delle mutazioni genetiche in tempo reale.

Testare strategie terapeutiche che mirano alle vulnerabilità genetiche del cancro.

Questa tecnologia ci consente di modellare i tumori in modo più accurato e di progettare terapie che affrontino la causa principale dello sviluppo del tumore, non solo i sintomi.

2. Scoperta di farmaci guidata dall’intelligenza artificiale

Nei nostri laboratori di Philadelphia e Race Street, l’intelligenza artificiale viene utilizzata per simulare le risposte ai farmaci e prevedere le interazioni tra composti e proteine ​​specifiche del cancro. Utilizzando l’apprendimento automatico, possiamo:

• Identificare più rapidamente potenziali farmaci candidati.
• Modellare la risposta del tumore di un paziente a un trattamento.
• Ridurre al minimo gli effetti collaterali prevedendo gli effetti indesiderati.

Ciò accelera il percorso dalla molecola al farmaco, soprattutto nel caso di tumori difficili da curare, come il carcinoma mammario triplo negativo o il glioblastoma.

3. Multi-omica unicellulare e spaziale

Il cancro non è solo una massa di cellule identiche, è un mix caotico di popolazioni diverse con comportamenti unici. Presso SHRO, utilizziamo il sequenziamento di singole cellule e la trascrittomica spaziale per:

• Mappare la diversità cellulare all’interno dei tumori.
• Identificare tipi cellulari rari ma pericolosi che causano resistenza o recidiva.
• Scoprire nuovi bersagli molecolari invisibili nell’analisi dei tessuti in massa.

Questa comprensione ad alta risoluzione consente di sviluppare terapie perfettamente adattate alla reale complessità del cancro di ciascun paziente.

4. Biostampa 3D e modellazione di organoidi

I nostri laboratori di Siena e della Campania utilizzano la biostampa 3D per ricreare il microambiente tumorale. Generiamo organoidi, modelli tumorali miniaturizzati e specifici per ogni paziente, per:

• Testare combinazioni di farmaci in un contesto realistico.
• Studiare come il cancro interagisce con i tessuti circostanti e le cellule immunitarie.
• Personalizzare i piani di trattamento prima di applicarli al paziente.

Questi modelli colmano il divario tra esperimenti di laboratorio e applicazione clinica, migliorando sia la sicurezza che l’efficacia.

5. Nanomedicina e somministrazione mirata di farmaci

Nel nostro nuovissimo stabilimento di Race Street a Philadelphia, stiamo sperimentando la nanomedicina, progettando minuscoli vettori che somministrano i farmaci direttamente alle cellule tumorali. Queste piattaforme:

• Ridurre al minimo i danni alle cellule sane.
• Superare i meccanismi di resistenza ai farmaci.
• Può essere progettato per rispondere a fattori scatenanti specifici del tumore, come pH o temperatura.

Questo approccio rende i trattamenti più efficaci, con minori effetti collaterali e maggiore precisione.

6. Microscopia crioelettronica (Cryo-EM)

La Cryo-EM sta trasformando la biologia strutturale consentendoci di visualizzare le proteine ​​a risoluzione atomica. Presso SHRO, utilizziamo questo strumento per:

• Comprendere la struttura tridimensionale delle proteine ​​correlate al cancro.
• Progettare farmaci che si adattino perfettamente ai siti di legame molecolari.
• Scoprire come le mutazioni modificano la forma e il comportamento di queste proteine.

Ciò dà il via a una nuova era nella progettazione di farmaci basata sulla struttura, andando oltre gli approcci basati su tentativi ed errori.

7. Imaging e diagnostica potenziati dall’intelligenza artificiale

Stiamo integrando l’imaging potenziato dall’intelligenza artificiale per rilevare i tumori in modo più precoce e accurato. Gli algoritmi di deep learning possono analizzare vetrini istologici, immagini radiologiche e persino firme genomiche per:

• Identificare anomalie impercettibili che l’occhio umano non riesce a percepire.
• Prevedere la prognosi del paziente.
• Monitorare la risposta al trattamento in tempo reale.

Questi strumenti sono particolarmente efficaci in contesti con risorse limitate, dove la capacità diagnostica degli esperti potrebbe essere carente.

Guardando avanti

In SHRO, non adottiamo la tecnologia per la sua novità, ma per il suo impatto. Ogni strumento che introduciamo nei nostri laboratori viene selezionato per il suo potenziale di:

• Risparmia tempo.
• Riduci la sofferenza.
• Accelera la scoperta.
• Avvicinaci a un mondo senza cancro.

Il nostro impegno per l’innovazione è anche un impegno verso i pazienti. Stiamo costruendo un futuro in cui il cancro non sarà più un mistero, ma una condizione risolvibile e gestibile. Attraverso la scienza, la tecnologia e la collaborazione, SHRO sta forgiando gli strumenti per raggiungere questo obiettivo.

L’innovazione non è un’opzione. È un nostro obbligo.